【2017年整理】家用小型自动浇花器的设计报告.doc

机械机电一体化设计报告 设计题目： 家用小型自动浇花器 院 系： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 11级机械2班 学 号： 姓 名： 指导老师： 杨 咸 启 家用小型自动浇花器设计的基本原理、要求和尺寸选择。 设计的前提背景： 离家出差或者旅行的时候，家中的花儿无人照看，很容易死掉，基于这种现象，我萌发了设计一种小型的家用自动浇花器，来解决无人照看的花花草草的浇灌问题。 设计基本原理与整体结构图： 我所设计的自动浇花器是利用微型家用水泵和土壤湿度传感器和单片机等元件组成的，主要原理是通过土壤湿度传感器去感知花盆中土壤的湿度，给单片机设定一个初始值，当土壤传感器的湿度值低于设定值时，单片机下达命令给电机，电机驱动微型水泵吸水浇花，这时土壤是传感器的湿度值在升高，当高于设定值时，单片机指示电动机停转，水泵也会随后停止吸水浇水。 设计要求：由于本产品是面对家庭盆栽植物的，所以整套设备要尽量低价实用；由于一盆植物一次的浇水量不大，所以泵选择微型泵，电机的功率比较小；由于本产品是有关水的吸入排出问题，故对泵与吸水管和排水管间的连接的密封性有一定要求。 4.主要结构的尺寸选择： 微型水泵尺寸选择 我所设计的自动浇花器是采用单作用叶片转子泵作为吸水浇花器的主体的，一下根据我所定的排量等要求，进行该水泵的尺寸设计： 根据估计将设计原始数据定为：额定流量3-4L/min 额定转速240r/min （1)转子尺寸的设计 转子半径: 转子作为与轴的连接部分，主要是力的承受着，叶片镶嵌在转子里，它承载着叶片，带动叶片做旋转运动，叶片同时在其中做伸缩运动，转子半径r应根据花键轴孔尺寸和叶片长度L考虑，取花键轴直径 初选 再根据初选值计算得到的叶片长度L调整r的大小。 初选转子半径计算得到叶片泵叶片的长度L为，由后面的（1）式得 L=10.0mm 由于叶片镶嵌在转子内，且嵌入叶片的槽长度略等于叶片的长度L,根据叶片长度和转子强度考虑，调整转子半径为 转子轴向宽度：转子﹑叶片和定子都有一个共同的轴向宽度B，B增加可减少端面泄漏的比例，使容积效率增加，但B增加会加大油窗孔的过流速度，转子轴向宽度B与流量成正比。在系列设计中，确定径向尺寸后，取不同的宽度B，可获得一组排量规格不同的泵。对于径向尺寸相同的泵，B增大会使配油窗口的过流速度增大，流动阻力增大。据统计资料可略取 式中 ──定子小半径。 由式(5-2)，，最终确定，取 （2）叶片尺寸选择及数量： 叶片安放角可选取0°。 叶片数量及长度：我选择了叶片个数为4个，为使叶片在转子槽内运动灵活，叶片伸缩式留在槽内的最小长度应不小于叶片总长的2/3，即 则 （1） 故叶片长度选择10mm。 叶片厚度应保证在最大压力下工作时具有足够的抗弯强度和钢度。在强度和转子槽制造工艺条件允许的前提下应尽量减薄，以减小叶片根部承受压力作用的面积，减轻对定子的压紧力。 叶片厚度，一般取 此处，取 叶片宽度与定子轴向宽度一致为25mm。 叶片倒角查材料取。 故，叶片的总体结构是 定子尺寸估选： 定子轴向宽度：选择为25mm，与转子轴向宽度一致。 定子半径：由转子半径为29㎜ 泵体下部支撑架的局部俯视图： 由图见泵体上部分的内圆半径为定子的外圆半径37mm，泵体上部分最大外圆半径在右视图中可以看出为94mm其余见图。 （6）泵盖尺寸： 由于泵盖是直径类的物件，所以只显示其俯视图，便可知道其具体尺寸,图如下： 其余尺寸： 吸水口直径：10mm 出水口直径：10mm 螺母内径：6mm 螺栓直径：6mm 喷头尺寸结构：能与排水管配合，外径等于水管内径8mm （7）轴的尺寸：直径为19mm，长度为105mm，键槽长度为25mm，宽度为8mm，深度为4mm。键槽离轴最左端10mm。 储水箱结构尺寸设计： 由于是家用小型自动浇灌器，所以储水箱不必太大，我根据估计，确定了储水箱为圆柱水桶状，其尺寸为：内径400